Hi-Tech (ICT, Nano, AI & Robots, Biotech, Space, Nuclear)

Design and Development of a Voice Recording Device for People Suffering from Alzheimer’s Disease

Avec trois étudiant·es issu·es de facultés différentes (programme TRIAXES+), Lucas Prieëls a mis au point un dispositif destiné à venir en aide aux personnes souffrant de la maladie d’Alzheimer à un stade précoce. Baptisé Vocomemo, celui-ci consiste en un petit enregistreur vocal porté en pendentif ou au poignet qui, grâce à la technologie Bluetooth, diffuse automatiquement des messages vocaux personnalisés selon l’heure de la journée et la localisation exacte de la personne concernée viades émetteurs disséminés ici et là dans son lieu de vie. Sa particularité est d’avoir été conçu, de A à Z, en fonction des avis et des observations de personnes malades et de leurs aidant·es (objectifs ergonomiques et financiers), et d’avoir respecté divers critères éthiques et environnementaux (consommation énergétique, choix des composants électroniques, lieu de production, etc.). Ce processus itératif a accouché d’un prototype électronique laissant entrevoir une commercialisation possible dans le futur.

A télécharger : Mémoire Lucas Prieëls
Pour des raisons de confidentialité, le présent document est une version abrégée du mémoire. Les parties confidentielles ont été retirées.

Promoting integrated circuits reusability thanks to thermal annealing: an environmental and financial profitability study

Le travail d’Antoine Percy s’inscrit dans le contexte de pénurie généralisée de semi-conducteurs (puces électroniques) observée depuis 2020, particulièrement en Europe, qui dépend d’entreprises étrangères pour son approvisionnement. Il a démontré qu’il était techniquement faisable et économiquement viable d’ouvrir des unités de réutilisation des semi-conducteurs présents dans nos déchets électroniques. Il met plus particulièrement en évidence l’intérêt de réutiliser les mémoires flash par un procédé de recuit thermique. Facilement réplicable, le design d’unités de reconditionnement de ces puces électroniques permettrait non seulement de réduire la dépendance européenne face aux géants asiatiques et américains (TSMC, Samsung, Global Foundries…), mais aussi d’éviter la production annuelle de 0,6 à 1,4 mégatonne de CO2. Estimations chiffrées à l’appui, Antoine Percy propose d’établir en Europe une filière de reconditionnement des semi-conducteurs en parallèle à l’installation d’unités de production de semi-conducteurs neufs.

A télécharger : Mémoire Antoine Percy (PDF)
Intervention d'Antoine lors du webinaire, à partir de 01:05:24

Machine Learning Informed Optimization Applied to Pumped Hydro Energy Storage

Le travail de Pietro Favaro s’intéresse au potentiel des stations de pompage-turbinage (SPT), ces unités de stockage d’électricité où l’eau est pompée et/ou turbinée entre deux bassins situés à des altitudes différentes (Coo-Trois Ponts, Plate Taille, etc.). Son travail a consisté à mobiliser l’intelligence artificielle pour mieux modéliser les phénomènes physiques mis en œuvre dans les SPT, particulièrement dans l’hypothèse où ceux-ci pourraient être installés en milieu sous-terrain. Des concepts d’ingénierie et de recherche opérationnelle ont été combinés aux contraintes économiques, notamment via un simulateur répliquant le fonctionnement et les conditions du marché avec un haut degré de fiabilité. Rien qu’en Wallonie, 76 sites potentiellement accessibles aux SPT ont été identifiés. Outre les atouts d’indépendance énergétique accrue et de création d’emplois, ce type de dispositif pourrait contribuer au développement des communautés d’énergie, rapprochant les consommateur·rice·s finaux·ales (entreprises et particuliers) des lieux décentralisés de production.

A télécharger : Mémoire Pietro Favaro (PDF)
Intervention de Pietro lors du webinaire, à partir de 00:35:58

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La consommation énergétique des réseaux mobiles (4G et 5G) : des outils pour guider nos choix futurs

Le travail de Louis Golard s’inscrit dans le contexte de l’augmentation exponentielle du trafic de données mobiles en Belgique. Il étudie plus particulièrement l’empreinte écologique des réseaux d’accès mobiles en cas (notamment) du déploiement de la 5G. Trois indicateurs ont été analysés : l’efficience énergétique, la consommation d’énergie absolue et l’empreinte carbone. Plusieurs scénarios ont été analysés : non déploiement de la 5G, déploiement partiel ou total sur l’ensemble du territoire et déploiement total combiné à la désactivation de la 4G. Une attention particulière a été accordée à l’effet rebond et au cycle de vie incluant la phase de production (en plus de l’utilisation). Parmi les résultats les plus notables : le déploiement massif de la 5G augmenterait sensiblement le trafic mobile, de même que la consommation électrique totale des réseaux. Mais le déploiement ciblé de la 5G (limité par exemple aux centres-villes) et l’implémentation d’un « mode veille » permettraient d’atténuer la détérioration de son empreinte écologique.

> A télécharger : Résumé mémoire Louis Golard (PDF)
> Intervention de Louis lors du webinaire, à partir de 03:33 :

Transition écologique et Smart cities : la volonté y est, il est temps de trouver les moyens et les stratégies nécessaires !

Bien que récent, le concept de ville intelligente (Smart city) est de plus en plus prisé par les édiles urbains et par les instances internationales, particulièrement dans le cadre de la transition écologique. Pauline de Kerckhove a voulu savoir si cet engouement autour des nouvelles technologies et des défis environnementaux ne masquait pas une dimension essentielle de la transition durable des villes : l’impact social. Elle a sélectionné 8 villes belges dans les trois Régions (Bruxelles, Anvers, Gand, Bruges, Charleroi, Liège, Mons et Namur) et, au moyen d’entretiens semi-directifs et d’une grille mise au point par ses soins, a analysé le degré d’intégration de la préoccupation sociale dans la transition Smart cities. Cette approche lui a permis de conclure que, si toutes les villes étudiées ont bel et bien enclenché une procédure Smart city, elles se débattent néanmoins à des degrés divers dans des difficultés de taille : manque de données fiables pour évaluer le degré d’avancement et d’efficacité des projets, indisponibilité de success stories, faiblesse des budgets disponibles, etc.

> A télécharger : Mémoire Pauline de Kerckhove dit van der Varent (PDF)
> Intervention de Pauline lors du webinaire, à partir de 22:40 :

La reconnaissance gestuelle à la portée de la main : un nouvel outil à la disposition des développeurs

Le domaine de la reconnaissance gestuelle est actuellement en plein essor. Mais, malgré son intérêt potentiel dans une grande variété de secteurs (lecture d’images médicales, opérations chirurgicales, manipulation « safe » de matériel collectif en cas de crise sanitaire, aide aux personnes en situation de handicap…), les applications capables de reconnaître les gestes humains restent rares et de piètre qualité ou cantonnées au domaine des jeux vidéos. Arthur Sluÿters a comblé cette lacune en élaborant un outil (en collaboration avec Bastien Nothomb qui réalisait son mémoire en parallèle dans le domaine médical) permettant aux développeur·euse·s de mettre au point des applications plus adaptées aux capteurs gestuels. Après une démarche de standardisation des gestes les plus intuitifs simulés par des utilisateur·rice·s lambdas, un prototype a été configuré et testé dans deux domaines (médical – par Bastien Nothomb, et multimédia – par Arthur Sluÿters). Son objectif : démocratiser les applications contrôlées par le geste et les faire sortir de leur niche technologique et commerciale.

Calculer l’impact environnemental de son comportement numérique : bientôt à la portée de la main ?

Si le système numérique mondial était un pays, il serait le troisième plus grand consommateur d’électricité au monde derrière la Chine et les États-Unis. Partant de ce constat (et de celui des limites des calculateurs d’impacts environnementaux actuels : imprécision, greenwashing….), Maxime Schurmans a établi les bases théoriques d’un calculateur innovant. Reposant sur la méthodologie de l’analyse de cycle de vie, celui-ci analyserait les impacts environnementaux de tout outil numérique depuis sa fabrication jusqu’à sa fin de vie. Conçu dans le but de sensibiliser le grand public sur sa consommation réelle d’électricité via PC et smartphone, il permettrait à chacun·e d’évaluer l’empreinte environnementale de son comportement numérique selon six critères : position géographique, type d’appareil et de connexion, action numérique prestée, recyclage (ou non), nombre d’années d’utilisation. Maxime Schurmans a également étudié en détail les pratiques des GAFAM et l’impact réel de leur colonne vertébrale : les centres de données.

> A télécharger : Mémoire Maxime Schurmans (PDF)

Un biocapteur électrique à base de papier : une révolution dans la détection de pathogènes dans l’eau

Margo Hauwaert a mis au point un prototype de détecteur de pathogènes dans l’eau. L’originalité de celui-ci consiste à reposer sur l’utilisation de papier et de biocapteurs électriques permettant de détecter d’une façon rapide et spécifique les bactéries (E.Coli, Legionella, etc.) présentes dans les échantillons prélevés. Dès ses premiers pas, la recherche de l’auteure s’est voulue inspirée par l’éco-conception (analyse du cycle de vie et utilisation de papier, facilement dégradable) mais aussi par une logique sociale. En effet, outre son prix modique (à terme, l’objectif est d’arriver à un prix coûtant inférieur à 5 euros), l’appareillage vise à procurer à son utilisateur·rice (y compris non-expert·e) des données robustes, accessibles et pertinentes. Imaginé dans une logique d’open source, il vise à une utilisation aisée en conditions précaires telles que conflits ou catastrophes naturelles, et cela tant pour l’utilisation immédiate des résultats que pour leur encodage en banque de données.

> A télécharger : Mémoire Margo Hauwaert (PDF)